JPH11273021A - 磁気ヘッド及び回転磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ヘッドとテープ状の磁気情報記録媒体
との接触をよくする磁気ヘッド及び回転磁気ヘッド装置
を提供すること。 【解決手段】 本発明にあっては、１対の磁気コア半体
２１、２２からなっており、その突き合わせ面に形成さ
れている磁気ギャップＧＰと、テープ状の磁気情報記録
媒体ＴＰに情報を記録／再生するため、磁気情報記録媒
体と摺動する摺動面３０と、を有している磁気ヘッド１
０において、磁気ヘッドの摺動面３０には、少なくとも
１つの凹部３１、３２を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド及び回
転磁気ヘッド装置の改良、特に、磁気ヘッドとテープ状
の磁気情報記録媒体との接触を向上させる磁気ヘッド及
び回転磁気ヘッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テープ状の磁気情報記録媒体である磁気
テープに対して情報を記録し、あるいは磁気情報記録媒
体の情報を再生するために、回転磁気ヘッド装置が用い
られている。この回転磁気ヘッド装置は、例えばビデオ
テープレコーダに搭載されており、固定ドラムと回転ド
ラムとからなっている。回転ドラムに磁気ヘッドが設け
られていて、磁気ヘッドが磁気テープと摺動することで
情報を記録再生する。

【０００３】図１６には回転ドラムに取り付けられてい
る磁気ヘッドの摺動面の一例を示しており、図１６を参
照して磁気ヘッド１について説明する。磁気ヘッド１
は、２つの磁気半体コア２、３がガラス４により融着さ
れており、その接合面には磁気ギャップＧＰが形成され
ている。磁気ヘッド１が磁気テープＴＰと摺動する面に
は摺動面５が形成されており、摺動面５は磁気テープと
の接触をよくするため、曲面加工されている。

【０００４】ここで、図１７には回転磁気ヘッド装置に
配置されている磁気ヘッドと磁気テープとが接触してい
る様子示す模式図を示しており、図１７を参照して回転
磁気ヘッド１について説明する。磁気ヘッド１は回転ド
ラム６の外周面に対して突出して設けられており、磁気
テープＴＰと接触するように配置されている。回転ドラ
ム６は矢印Ｒ１方向に回転すると、磁気ヘッド１もこれ
に同期して回転する。回転ドラム６の外周面に磁気テー
プＴＰが配置されていて、磁気テープは回転ドラム６の
外周面を通って矢印Ｅ方向に移動する。磁気ヘッド１は
回転ドラム６の外周面に配置されている磁気テープＴＰ
と接触して、磁気ギャップＧＰから発せられる磁界によ
り磁気情報記録媒体に記録し、磁気情報記録媒体の磁界
を磁気ギャップが受信して情報を再生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年、ＶＴＲ
のデジタル化が進み、磁気情報記録媒体に記録／再生さ
れる信号は広帯域化していて信号の周波数が高くなって
きている。それに伴い、磁気情報記録媒体に記録／再生
される信号の記録波長は短くなってきている。記録信号
の波長が短くなると、磁気ヘッドと磁気情報記録媒体と
のスペーシングによる磁気記録再生ロス（以下「スペー
シングロス」という）が大きな問題となる。例えばアナ
ログＶＴＲの場合、記録波長が１．３μｍ程度であるの
に対し、最近のデジタルＶＴＲでは０．５μｍ程度のも
のが開発されている。ここで、記録波長とスペーシング
ロスの関係は以下の式のようになる。

【数１】 ここで、Ｌｓは再生用のスペーシングロス（ｄＢ）、ｄ
は磁気ギャップの長さ（μｍ）、λは記録波長（ｎｍ）
を示している。

【０００６】例えば０．０５μｍのスペーシングロスが
あった場合の再生信号の損失は、式（１）によりアナロ
グＶＴＲでは−２．１ｄＢ、デジタルＶＴＲでは−５．
５ｄＢとなり、アナログＶＴＲに比べてデジタルＶＴＲ
が損失が約３．４ｄＢだけ大きくなる。このようにデジ
タルＶＴＲにおいては、スペーシングロスの問題がアナ
ログＶＴＲに比べて大きな問題となる。

【０００７】しかし、図１７に示す磁気ヘッド１と磁気
テープＴＰとの隙間ＳＰは、その機構上磁気ヘッドと磁
気テープＴＰとの間に浮力を発生するので必然的に起こ
るものである。特に磁気ヘッド１と磁気テープＴＰとの
スペーシングは回転ドラム６に対して磁気テープＴＰが
進入するとき及び退出するときに多く発生する。すなわ
ち、この部分は磁気テープ１が磁気ヘッドを抑える力
（接触圧力）が弱く、磁気ヘッド１と磁気テープＴＰと
の間に隙間ＳＰが発生するため均一な出力波形を得るこ
とができないという問題がある。

【０００８】また短波長記録の場合、回転ドラム６の回
転速度は速く磁気ヘッド１と磁気テープＴＰとの間に発
生する浮力も大きくなる。このため、磁気ヘッド１にお
ける磁気テープＴＰの進入後の領域Ａにおいても、磁気
テープＴＰの中央部分の接触圧力が制御されているにも
かかわらず、回転ドラム６及び磁気ヘッド１の回転によ
って発生する隙間ＳＰは大きく、スペーシングロスによ
る損失は多大になってしまうという問題がある。

【０００９】そこで本発明は上記課題を解消し、磁気ヘ
ッドとテープ状の磁気情報記録媒体との接触をよくする
磁気ヘッド及び回転磁気ヘッド装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、１対の磁気コア半体からなっており、その突き
合わせ面に形成されている磁気ギャップと、テープ状の
磁気情報記録媒体に情報を記録／再生するため、磁気情
報記録媒体と摺動する摺動面と、を有している磁気ヘッ
ドにおいて、磁気ヘッドの摺動面には、少なくとも１つ
の凹部を有している磁気ヘッドにより、達成される。

【００１１】本発明では、磁気ギャップが形成されてお
り、テープ状の磁気情報記録媒体に摺動される摺動面に
少なくとも１つの凹部が形成されている。これにより、
磁気ヘッドがテープ状の磁気情報記録媒体に摺動される
際、凹部が負圧を発生して、磁気ヘッドとテープ状の磁
気情報記録媒体と接触を良くしてスペーシングロスを減
らし損失を低減させる。すると、磁気ヘッドから記録／
再生される出力波形を均一にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１３】図１には本発明の回転磁気ヘッド装置の好
ましい実施の形態を示す概略断面図であり、図１を参照
して回転磁気ヘッド装置１０について詳しく説明する。
図１の回転磁気ヘッド装置１０は、テープ状の磁気情報
記録媒体である磁気テープＴＰに情報を記録しあるいは
磁気テープＴＰに記録されている情報を再生するのに用
いられ、例えばビデオテープレコーダ、データストリー
マ、デジタルオーディオシステム等に適用されるもので
ある。

【００１４】回転磁気ヘッド装置１０は、固定ドラム１
１、回転ドラム１２、モータＭ等からなっている。固定
ドラム１１の下側にはモータＭが配置されており、固定
ドラム１１の上側には回転ドラム１２が配置されてい
る。回転ドラム１２とモータＭとは軸１４を介して接続
されており、固定ドラム１１は軸１４を図示しない軸受
により回転可能に保持している。回転ドラム１２には例
えば２つの磁気ヘッド２０、２０を有しており、磁気ヘ
ッド２０、２０の位相差が１８０度になるように配置さ
れている。磁気ヘッド２０は固定ドラム１１と回転ドラ
ム１２の間に設けられており、磁気テープＴＰと摺動す
るために回転ドラム１２の表面から突出している。

【００１５】固定ドラム１１の外周面にはリードガイド
部１３が形成されており、磁気テープＴＰはリードガイ
ド部１３に沿って矢印Ｅに向かって入口側ＩＮから出口
側ＯＵＴに斜めに送られる。回転ドラム１２はモータＭ
の作動により、固定ドラム１１に対して矢印Ｒ１方向に
回転する。このとき、回転ドラム１２の回転と同期して
磁気ヘッド２０、２０も回転し、磁気テープＴＰと接触
する。磁気テープＴＰはリードガイド部１３に沿って矢
印Ｅ方向に斜めに進行しているので、磁気ヘッド２０は
ヘリカルスキャンされて、磁気テープＴＰに対して情報
の記録／再生を行う。

【００１６】図２には回転ドラムに固定されているベー
スＢに設けられている磁気ヘッド２０の概略斜視図、図
３には磁気ヘッド２０の概略斜視図をそれぞれ示してお
り、図２と図３を参照して磁気ヘッド２０について詳し
く説明する。図２の磁気ヘッド２０は、ベースＢの上に
接着されており、ベースＢが図１の回転ドラム１２に固
定されることで、磁気ヘッド２０が回転ドラム１２に固
定される。図３の磁気ヘッド２０は、磁気コア半体２
１、２２からなっており、磁気コア半体２１、２２は突
き合わされてガラス融着等により接合一体化されてい
る。

【００１７】次に、図３を参照して磁気コア半体２１に
ついて詳しく説明する。尚、磁気コア半体２２は、磁気
コア半体２１と同一の構造を有しているのでその説明を
省略する。磁気コア半体２１は金属磁性膜２１ａ、非磁
性基板２１ｂ、２１ｂからなっていて、金属磁性膜２１
ａは２つの非磁性基板２１ｂ、２１ｂに挟まれている。
後述する磁気ギャップＧＰのトラック幅Ｔｗは金属磁性
膜２１ａの膜厚によって規制されている。

【００１８】磁気コア半体２１には巻線溝２３、巻線ガ
イド溝２４がそれぞれ形成されており、巻線溝２３と巻
線ガイド溝２４にはコイルが巻線される。また、磁気コ
ア半体２１には外部端子２５が設けられており、外部端
子２５は回転ドラム１２と接続されて信号の送受信を行
う。金属磁性膜２１ａと２２ａとの突き合わせ面には磁
気ギャップＧＰが形成されている。磁気ギャップＧＰは
情報の記録時には磁気コア半体２１、２２から発生する
磁界の広がりの範囲を絞り、情報の再生時には磁気テー
プＴＰからの磁束の取り入れ口として機能する。

【００１９】図４に示すように、磁気コア半体２１、２
２には摺動面３０が形成されており、摺動面３０は曲面
加工が施されている。これにより、磁気テープＴＰと摺
動面３０とが接触を良好にすることができる。また、摺
動面３０には凹部３１、３２が形成されている。凹部３
１、３２は磁気コア半体２１、２２に磁気ギャップＧＰ
を挟んそれぞれ設けられており、磁気テープＴＰと摺動
面３０とが摺動したときに負圧を発生する。この負圧に
より、磁気テープＴＰは磁気ヘッド２０側に引きつけら
れ、確実に接触することができる。

【００２０】次に、図１乃至図４を参照して回転磁気ヘ
ッド装置が磁気テープＴＰに記録／再生する方法につい
て詳しく説明する。まず、図１の磁気テープＴＰがガイ
ドレール部１３に沿って矢印Ｅ方向に進行する。このと
き、回転ドラム１２はモータＭにより回転し、回転ドラ
ム１２に取り付けられている磁気ヘッド２０も回転す
る。このとき図５に示すように、磁気ヘッド２０の摺動
面３０が磁気テープＴＰと摺動して情報を記録／再生す
る。ここで、磁気テープＴＰの進行方向と磁気ヘッド２
０の回転方向は角度θ分だけ傾けられている。そして磁
気ヘッド２０は磁気テープＴＰに対して斜めに摺動し、
いわゆるヘリカルスキャンにより記録／再生が行われ
る。

【００２１】このとき、図６に示すように磁気ヘッド２
０と磁気テープＴＰとの当たり始め位置ＰＰにおいては
摺動面３０に設けられている凹部３２が負圧を発生し
て、磁気テープＴＰを摺動面３０側に引きつける。一
方、磁気ヘッド２０と磁気テープＴＰとの当たり終わり
位置ＰＦにおいては、摺動面３０の凹部３１が負圧を発
生して、磁気テープＴＰを摺動面側に引きつける。これ
により、磁気テープＴＰのスペーシングロスが起こりや
すい当たり始めと当たり終わりの位置に置いて、確実に
摺動面３０と磁気テープＴＰとを接触させることができ
るので、磁気テープＴＰのスペーシングロスを低減する
ことができる。

【００２２】図７乃至図１３には、摺動面３０に設けら
れている凹部の位置の様々な実施の形態を示す概略上面
図であり、図７乃至図９を参照して、本発明の別の実施
の形態について詳しく説明する。図７においては、磁気
ヘッド４０は磁気コア半体２２側の摺動面のみ凹部４１
が形成されていて、磁気コア半体２１側の摺動面には形
成されていない。この磁気ヘッド４０を備えた回転ドラ
ム１２が矢印Ｒ１方向に回転したとき、当たり始めの位
置ＰＰにおいて、凹部４１は負圧を発生し、磁気テープ
ＴＰと摺動面３０との接触を良好にする。よって、当た
り始めの位置ＰＰにおいて、磁気テープＴＰのスペーシ
ング損失を防ぐことができる。

【００２３】一方、磁気テープＴＰと磁気ヘッドとの当
たり終わりの位置ＰＦにおけるスペーシングロスを改善
するには、図８に示すように、磁気コア半体２２の摺動
面側に凹部５１を設けることによってなされる。ずなわ
ち、当たり終わりの際に磁気テープＴＰと磁気ヘッド５
０の接触をよくことができる。また図９の磁気ヘッド６
０には、磁気コア半体２１側に２つの凹部６１ａ、６１
ｂが設けられており、凹部６１ａは磁気ギャップＧＰ付
近に設けられており、凹部６１ｂは摺動面の端部に設け
られている。これにより、当たり終わり位置ＰＦにおい
て、磁気テープＴＰと摺動面とが２つの凹部６１ａ、６
１ｂが生じる負圧によって確実に接触するようにするこ
とができる。

【００２４】図１０の磁気ヘッド７０には、磁気コア半
体２１、２２に凹部７１、７２が１つずつ設けられてお
り、磁気コア半体２１に形成されている凹部７１が磁気
ギャップ周辺に設けられていて、磁気コア半体２２に形
成されている凹部７２は摺動面の端部が設けられてい
る。これにより、当たり始めにおいては摺動面の端部に
設けられていて、確実に接触することができるととも
に、当たり終わりにおいても、凹部７１、７２が負圧を
発生して、磁気テープＴＰと磁気ヘッド７０との接触を
良好にする。

【００２５】図１１の磁気ヘッド８０には、磁気コア半
体２２側に２つの凹部８２ａ、８２ｂが設けられてい
て、凹部８２ａは磁気ギャップＧＰ付近に設けられてお
り、凹部８２ｂは摺動面の角に設けられている。これに
より、当たり始めにおいて磁気テープＴＰと摺動面との
接触を良好にし、特に、凹部が中心よりずれた位置に設
けられていることで、磁気ヘッド８０が磁気テープＴＰ
をヘリカルスキャンしたとき、凹部８２ａ、８２ｂの延
長線上が磁気ヘッド８０が磁気テープＴＰに対する進行
方向と平行にしてスペーシングロスを低減するためであ
る。

【００２６】図１２の磁気ヘッド９０においては、磁気
コア半体２１に凹部９１が形成されていて、磁気コア半
体２２には凹部９２ａ、９２ｂが形成されている。これ
により、当たり始め位置ＰＰにおいては凹部９２ａ、９
２ｂの負圧により磁気ヘッド９０と磁気テープＴＰの接
触を良好にし、当たり終わり位置ＰＦにおいては凹部９
１の負圧により磁気ヘッド９０と磁気テープＴＰの接触
を良好にする。

【００２７】図１３の磁気ヘッド１００は、磁気コア半
体２１には凹部１０１ａ、１０１ｂが形成されており、
磁気コア半体２２には凹部１０２ａ、１０２ｂが形成さ
れている。凹部１０１ｂ、１０２ｂはそれぞれ磁気コア
半体２１、２２の角に形成さており、凹部１０１ａ、１
０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂは磁気ヘッド１００が磁気
テープＴＰに対して移動する際の進行方向と平行になる
ように、直線的に形成されている。これにより、各凹部
が負圧を発生して当たり始め位置ＰＰ及び当たり終わり
位置ＰＦにおける磁気ヘッド１００と磁気テープＴＰと
の接触を良好にすることができる。

【００２８】上記実施の形態によると、凹部が負圧を発
生して磁気ヘッドの摺動面に磁気テープＴＰとの接触を
良好にし、均一な出力波形を得ることができる。図１４
には磁気ヘッドの具体的な出力波形を示している。尚、
図１４の出力波形は、回転磁気ヘッド装置の回転ドラム
の直径は例えば８４．１（ｍｍ）、回転ドラムの回転周
波数（回転ドラムの１秒間当たりの回転数）が９０（Ｈ
ｚ）、センター周波数（信号の中心周波数）が４７（Ｍ
Ｈｚ）、周波数スパン（信号の周波数変化幅）が０（Ｍ
Ｈｚ）、ＲＢＷ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｂａｎｄｗｉ
ｄｔｈ：分解能帯域幅）が３００（ｋＨｚ）、ＶＢＷ
（Ｖｉｄｅｏ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ：ビデオ・フィルタ
バンド幅）が１０（ｋＨｚ）の時の出力波形である。

【００２９】図１４（Ａ）は従来の磁気ヘッド１におけ
る出力波形を示しているが、これによると当たり始め位
置ＰＰの出力波形ＯＷ１及び当たり終わり位置ＰＦの出
力波形ＯＷ２はスペーシングロスが発生していることに
よる出力レベルの低下が見られる。一方、図７と図１１
に示すように磁気コア半体２１側に凹部を設けた場合、
図１４（Ｂ）に示すように、当たり始め位置ＰＰの出力
波形ＯＷ３が改善されている。また、図８と図９に示す
ように磁気コア半体２２側に凹部を設けた場合、図１４
（Ｃ）に示すように、当たり終わり位置ＰＦの出力波形
ＯＷ４において均一な出力波形が見られる。さらに、図
４、図１０、図１２及び図１３に示すように磁気コア半
体２１、２２にそれぞれ凹部を設けた倍、図１４（Ｄ）
に示すように、当たり始め位置ＰＰ及び当たり終わり位
置ＰＦに対応する出力波形ＯＷ３及びＯＷ４に均一な出
力波形が見られる。このように、摺動面に凹部を設け凹
部が発する負圧を利用することで、均一な出力波形を得
ることができる。

【００３０】ところで、本発明は、上記実施の形態に限
定されない。上記実施の形態において、磁気ヘッドの摺
動面に凹部を形成しているが、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ Ｉ
ｎ Ｇａｐ）型磁気ヘッドや積層型磁気ヘッドにおいて
本発明を用いてももちろんかまわない。この場合の摺動
面の様子は図１５に示している。また、上記実施の形態
においては凹部の形状は楕円形になっているが、これに
限らず、回転磁気ヘッド装置の回転ドラム等の構造や、
回転ドラムの回転数、磁気テープの硬さ、磁気テープの
テンション、磁気ヘッドの回転ドラムからの突き出し
量、磁気ヘッドの摺動部寸法等によっても異なる。ま
た、これらの条件によって、当たり始め位置ＰＰあるい
は当たり終わり位置ＰＦの異連れかに凹部を設ければよ
い場合もあるし、両方改善する必要がある場合もある。

【００３１】さらに、上記実施の形態では磁気ヘッドを
有する回転磁気ヘッド装置は１つの回転ドラムと１つの
固定ドラムを含む２層型の回転磁気ヘッド装置である
が、これに限らず、中ドラムが回転ドラムであり、上ド
ラム及び下ドラムが固定ドラムの３層型回転磁気ヘッド
装置に対しても適用できる。そして、回転磁気ヘッド装
置は、ＶＴＲに限らず、他の種類のテープ状の情報記録
媒体の記録／再生に用いることができる。また、磁気ヘ
ッドは例えば２つ回転ドラムに設けられているが、１つ
〜４つもしくはそれ以上設けられている回転磁気ヘッド
装置にも適用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、磁気ヘッドとテー
プ状の磁気情報記録媒体との接触をよくする磁気ヘッド
及び回転磁気ヘッド装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転磁気ヘッド装置の好ましい実施の
形態を示す概略斜視図。

【図２】本発明の磁気ヘッドの好ましい実施の形態を示
す概略斜視図。

【図３】本発明の磁気ヘッドの摺動面の一例を示す上面
図。

【図４】本発明の磁気ヘッドが磁気テープと摺動する様
子を示す模式図。

【図５】本発明の回転ドラムに設けられた磁気ヘッドが
磁気テープに接触する際の当たり始めと当たり終わりを
示す概略上面図。

【図６】本発明の回転ドラムに設けられた磁気ヘッドが
磁気テープに接触する際の当たり始めと当たり終わりを
示す概略上面図。

【図７】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形態
を示す上面図。

【図８】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形態
を示す上面図。

【図９】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形態
を示す上面図。

【図１０】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形
態を示す上面図。

【図１１】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形
態を示す上面図。

【図１２】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形
態を示す上面図。

【図１３】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形
態を示す上面図。

【図１４】本発明の磁気ヘッドを用いた場合の磁気ヘッ
ドの出力波形を示すグラフ図。

【図１５】本発明の磁気ヘッドの摺動面の別の実施の形
態を示す上面図。

【図１６】従来の磁気ヘッドの摺動面を示す上面図。

【図１７】従来の回転ドラムに設けられた磁気ヘッドが
磁気テープに接触する際の当たり始めと当たり終わりを
示す概略上面図。

【符号の説明】

１０・・・回転磁気ヘッド装置、１１・・・固定ドラ
ム、１２・・・回転ドラム、２０・・・磁気ヘッド、２
１、２２・・・磁気半体コア、３０・・・摺動面、３
１、３２・・・凹部、ＧＰ・・・磁気ギャップ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対の磁気コア半体からなっており、そ
   の突き合わせ面に形成されている磁気ギャップと、テー
   プ状の磁気情報記録媒体に情報を記録／再生するため、
   磁気情報記録媒体と摺動する摺動面と、を有している磁
   気ヘッドにおいて、 磁気ヘッドの摺動面には、少なくとも１つの凹部を有し
   ていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 凹部は、一方の磁気コア半体のみ形成さ
   れている請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 凹部は、１対の磁気コア半体それぞれの
   摺動面に形成されている請求項１に記載の磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 凹部は、磁気ヘッドの摺動面のテープの
   進行方向に対する端部に形成されている請求項１に記載
   の磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 固定ドラムと、固定ドラムに対して回転
   し磁気ヘッドが設けられている回転ドラムと、からなっ
   ており、磁気ヘッドは１対の磁気コア半体からなってい
   て、その突き合わせ面に形成されている磁気ギャップ
   と、テープ状の磁気情報記録媒体に情報を記録／再生す
   るため、磁気情報記録媒体と摺動する摺動面と、を有し
   ている回転磁気ヘッド装置において、 磁気ヘッドは、磁気ヘッドの摺動面に少なくとも１つの
   凹部を有していることを特徴とする回転磁気ヘッド装
   置。